JP4658610B2 - 水性のコロイド状ガスブラック懸濁液 - Google Patents
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Description
ガスブラック、
一般式1
のアゾ化合物、
及び水
を含有することを特徴とする、水性のコロイド状ガスブラック懸濁液を提供する。
一般式1のアゾ化合物として例えば、以下が使用されてもよい。
Acid Black 1(C.I. 20470)
又は添加剤を含有してよい。
カーボンブラック懸濁液の製造:
1.懸濁液の製造のための調製:
カーボンブラックを除く全ての成分を容器に装入し、撹拌によって均質化する。
カーボンブラックをゆっくりとした撹拌によって徐々に溶液に均質混合する(手又はゆっくりとした撹拌装置の使用のどちらかにより)。
2.分散
項目1において調製された懸濁液を、超音波装置を用いて分散する。非常に粗い粒子を遠心分離において、生じる懸濁液から分離してもよい。
対照懸濁液及び本発明に従った水性のコロイド状ガスブラック懸濁液1の組成及び特性を表1に示す。
NIPex160 IQは20nmの一次粒子の大きさを有するDegussaのガスブラックである。
Acticide MBSはThor Chemieの殺生物剤である。
Acid Black 1としては、Aldrich Chemical Companyの式
アゾ化合物の塩の含有量は、硫酸塩濃度によって測定され硫酸ナトリウムに変換される硫酸ナトリウム、及び塩化物濃度によって測定され塩化ナトリウムに変換される塩化ナトリウムの総量である。
方法の基礎
容量の低いイオン交換体を分離カラムとして使用する。イオンの溶出が電解質を用いて生じる。電気伝導度検出器を検出のために使用する。
高純水(電気伝導率<0.1μS/cm)
硫酸塩貯蔵溶液 w(SO4)=1000mg/l
溶出剤 Na2CO3/NaHCO3(2.2/2.8mmol./l)
装置
容器
電気伝導度検出器を有するイオンクロマトグラフ
容量の低いイオン交換体
原理
試料を容器中で一時間の間室温において高純水を用いて溶出し、硫酸塩をイオンクロマトグラフィによって溶出物中で決定する。
約200mgの試料を閉じることが可能な試験管中で計量し、容器において一時間の間室温で高純水を用いて溶出する。
懸濁液を次にメスフラスコに移し高純水で標線まで満たす。試験溶液が0.5〜40mg/l SO4 2−を含有するようにメスフラスコを選択しなくてはならない。
試験溶液を0.2μm注入フィルターを用いイオンクロマトグラフに注入する。硫酸塩濃度を測定されたピーク面積を用いて計算する。
方法の基礎
塩化物の含有量を決定するために、試料を高純水中に懸濁する。
塩化物濃度を銀滴定を使用して決定する。
高純水(電気伝導率<0.1μS/cm)
塩化物貯蔵溶液、c(Cl−)=0.1000±0.0005mol./l
硝酸銀溶液、c(AgNO3)=0.1mol.mol./l又は
0.01mol./l
硝酸w(HNO3)=30%
装置
Titroprocessor670(Metrohm)
銀棒電極
基準電極(Hg/HgSO4)
原理
懸濁液の製造の後、懸濁液を酸性化し、硝酸銀を用いて滴定する。
約1〜3gの試料を1mgの正確さでもってガラスビーカーの中で計量する。
約80mlの高純水の添加の後、液位の上のビーカー壁に付着する材料を少量の水ですすぎ落としながら、撹拌を行う。
5分後、試料を硝酸で酸性化し、電極及びビュレットの先端を懸濁液中に浸し、滴定を電位差的に実施する。
塩化物の重量wを次のように計算する:
カーボンブラック懸濁液試料の分散度を400×の倍率で評価する。顕微鏡の目盛りを用いて、>1μmの粗い粒子は前記設定で容易に検出することが可能である。
レオロジーの挙動を、制御されたずり速度(CSR)を有する回転検査においてPhysica Rheometer UDS 200を用いて決定する。粘性値を1000s−1のずり速度で読みとる。
粒子の大きさの分布を光子相関分光計(PCS)、Horiba LB−500型を用いて決定し、示された「中央値」を平均の粒子の大きさとして読みとる。測定を希釈されていない懸濁液試料に対して行う。
動的な表面張力をKruessのBP2 bubble tensiometerを用いて決定する。最終値を3000msで読みとる。
試料を50℃で乾燥棚中で28日間貯蔵する。粘性及びセディメントする傾向が検討される。
それぞれの懸濁液試料300mlを28日間50℃で乾燥棚中で閉じられたガラス瓶の中で貯蔵する。底部におけるセディメントの形成をスパチュラでチェックし、及び粘性をBrookfield DV II plus viscometerを用いて測定する。加えて、室温において貯蔵した場合のいくつかの試料におけるセディメントの形成を検討する。
試料を−25℃で凍結し、解凍の後、分散度を光学顕微鏡を用いてチェックする。
解凍の後、凍結された試料が再び高度に液状のコンシステンシーを有し、セディメントを形成せず、及び再アグロメレーションが光学顕微鏡下で可視できなければ、試料は凍結に安定であると評価する。
pHをSchottのCG837 pH meter を用いて希釈されてない懸濁液に対して決定する。この目的のために、ガラス電極を溶液に浸し、及び温度修正されたpHを5分後に読みとる。
ゼータ電位をMatecのMBS−8000を用いて決定する。試料を希釈されていない状態で測定する。ゼータ電位を動電音響(ESA)を使用して決定する。
懸濁液試料の分散度を400×倍率で評価する。光学顕微鏡の目盛りを使用して、>1μmの粗い粒子はその設定で容易に検出することが可能である。
評価の段階:
評価1:非常に良好;>1μmの粗い分画はない、
評価2:よい;>1μmの粗い分画はほとんどない、
評価3:悪い;>1μmの粗い粒子が多い
本発明に従った水性のコロイド状ガスブラック懸濁液2及び3は最適懸濁液用の全ての要求を満たす。
a.光学密度の決定及び印刷品質の視覚的な評価のためにコピー紙及び様々な市販のインクジェット紙の上に片面印刷。
b.印刷開始又はインクの乾燥挙動を評価するために、1日間、3日間及び7日間の印刷の休止期間の後に試験再開。
印刷結果は表4に要約される。
1=非常に良好;2=よい;3=悪い
+=印刷開始に問題なし;−=印刷開始に問題あり
Claims (14)
- ガスブラック、
及び水
を含有する、水性のコロイド状ガスブラック懸濁液であって、
前記アゾ化合物は10質量%より少ない塩を含有することを特徴とする、水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。 - ガスブラックは<21質量%の揮発性成分(950℃)の含有量、80〜350m2/gのBET表面積、8〜40nmの一次粒子の大きさ及び40〜200ml/100gのDBP値を有することを特徴とする、請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- ガスブラックの含有量は<30質量%であることを特徴とする、請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- アゾ化合物の含有量は<5質量%であることを特徴とする、請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- アゾ化合物は30質量%より少ない不純物を含有することを特徴とする、請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- 殺生物剤、湿潤剤及び/又は添加剤を含有することを特徴とする、請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- 湿潤剤は脂肪アルコールエトキシラート、ポリアクリル酸又は/及びその誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、スチレン、スチレン誘導体及び/又はポリエーテルを含有する共重合体、リグノスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸誘導体、無水マレイン酸及び/又はマレイン酸誘導体を含有する共重合体又は上記の湿潤剤の組み合わせであることを特徴とする、請求項6記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- 湿潤剤の含有量は0〜1質量%であることを特徴とする、請求項6記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- 添加剤はアルコール、グリコール、複素環式化合物又はグリセロールであることを特徴とする、請求項6記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- 添加剤の含有量は<25質量%であることを特徴とする、請求項6記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液。
- ガスブラック及びアゾ化合物を水中に分散することを特徴とする、請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液の製造方法。
- 分散はビーズミル、超音波装置、高圧ホモジェナイザー、マイクロフリュイダイザー、ウルトラチュラックス又は同等の装置を用いて実施することを特徴とする、請求項11記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液の製造方法。
- インク、インクジェットインク、表面コーティング及び着色された印刷インクにおける、請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液の使用。
- 請求項1記載の水性のコロイド状ガスブラック懸濁液を含有することを特徴とするインク。
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